化工分离工程试题答卷
及参考答案
Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998
一、填空(每空2分,共20分)
1.如果设计中给定数值的物理量的数目等于设计变量，设计才有结果。
2.在最小回流比条件下，若只有重组分是非分
配组分，轻组分为分配组分，存在着两个
恒浓区，出现在精镏段和进料板位置。3.在萃取精镏中，当原溶液非理想性不大时，加入溶剂后，溶剂与组分1形成具有较强正偏差的非理想溶液，与组分2形成负偏差或理想溶液，可提高组分1对2的相对挥发度。
4.化学吸收中用增强因子表示化学反应对传质速率的增强程度，增强因子E的定义是化学吸收的液相分传质系数（k L）/无化学吸收的液相分传质系数（k0L）。
5.对普通的N级逆流装置进行变量分析，若组分数为C个，建立的MESH方程在全塔有
NC+NC+2N+N=N(2C+3)个。
6.热力学效率定义为=
η；实际的分离过程是不可逆的，所以热力学效率必定于1。
7.反渗透是利用反渗透膜选择性的只透过溶剂
的性质，对溶液施加压力，克服溶剂的渗
透压，是一种用来浓缩溶液的膜分离过
程。二、推导(20分)
1.由物料衡算，相平衡关系式推导图1单
级分离基本关系式。
式中：K i——相平衡常数；
ψ——气相分率（气体量/进料量）。
2.精馏塔第j级进出物料如图1，建立
MESH方程。
三、简答(每题5分,共25分)
1.什么叫相平衡相平衡常数的定义是什么
由混合物或溶液形成若干相，这些相保持物理平衡而共存状态。热力学上看物系的自由焓最小；动力学上看相间表观传递速率为零。
K i =y
i
/x
i
。
2.关键组分的定义是什么；在精馏操作
中，一般关键组分与非关键组分在顶、
釜的分配情况如何
由设计者指定浓度或提出回收率的组分。
LK绝大多数在塔顶出现，在釜中量严格控制；
HK绝大多数在塔釜出现，在顶中量严格控制；
LNK全部或接近全部在塔顶出现；
HNK全部或接近全部在塔釜出现。
3.在吸收过程中，塔中每级汽、液流量为
什么不能视为恒摩尔流
吸收为单相传质过程，吸收剂吸收了气体中的溶质而流量在下降过程中不断增加，气体的流量相应的减少，因此气液相流量在塔内都不能视为恒定。
4.在精馏塔中设中间换热器为什么会提高
热力学效率
在中间再沸器所加入的热量其温度低于塔
底加入热量的温度，在中间冷凝器所引出
的热量其温度高于塔顶引出热量的温度，
相对于无中间换热器的精馏塔传热温差
小，热力学效率高。
5.反应精馏的主要优点有那些
（1）产物一旦生成立即移出反应区；
（2）反应区反应物浓度高，生产能力大；
（3）反应热可由精馏过程利用；（4）节省设
备投资费用；（5）对于难分离物系通过反应
分离成较纯产品。
四、计算(1、2题10分，3题15分，共35分)
1.将含苯（mol分数）的苯（1）—甲苯（2）
混合物在下绝热闪蒸，若闪蒸温度为94℃，用计算结果说明该温度能否满足闪蒸要求
已知：94℃时P10==
2.已知甲醇（1）和醋酸甲酯（2）在常压、
54℃下形成共沸物，共沸组成X2=(mol分率),
在此条件下：
kPa
P
kPa
p98
.
65
,
24
.
9002
1
=
=求该系统
的活度系数。
3.气体混合物含乙烷、丙烷、丁烷（均为摩尔
分数），用不挥发的烃类进行吸收，已知吸收
后丙烷的吸收率为81%，取丙烷在全塔的平均
吸收因子A=，求所需理论板数；若其它条件
不变，提高平均液汽比到原来的2倍，此时丙烷的吸收率可达到多少。
考试参考答案（A ）卷
一、填空(每空2分,共20分) 1.设计变量。 2.精镏段和进料板。 3.正；负偏差或理想。
4.化学吸收的液相分传质系数（k L ）/无化学吸收的液相分传质系数（k 0L ）。 +NC+2N+N=N(2C+3)。 6.）（－净分离W B ∆；小。 7.溶剂；溶剂的渗透压。 二、 推导(20分)
1.设V F ψ=--气化分率 物料衡算式：
1i i i i i Fz Lx Vy Fx Fy ψψ=++＝（－）(1)
相平衡关系式：i i i y K x =(2)
i i i x K y =(3)
将（3）代入（1）
(1)i i i i z x K x ψψ=-+
整理：
1(1)
i
i i z x K ψ=
+-(4)
将（2）代入（1）
(1)
i
i i i
K z y y ψψ=-+
整理：
1(1)
i i
i i K z y K ψ=
+-(5)
2．
,1,11,1,,,,,,,,1,1
1111,()()01.00
1.00
()()M i j j i j j i j j i j j j i j j j i E i j i j i j i j C
SY
j
i j i C
SX j
i j i H j j j j j j F j j j j j j j
G L x V y F z L U x V W y G y K x G y G
x G L h V H F H L U h V W H --++==--++=++-+-+=-==-==-==++-+-+∑∑三、 简答(每题5分,共25分)
1.由混合物或溶液形成若干相，这些相保持物理平衡而共存状态。热力学上看物系的自由焓最小；动力学上看相间表观传递速率为零。 K i =y i /x i 。
2.由设计者指定浓度或提出回收率的组分。
LK 绝大多数在塔顶出现，在釜中量严格控制；
HK 绝大多数在塔釜出现，在顶中量严格控制；
LNK 全部或接近全部在塔顶出现； HNK 全部或接近全部在塔釜出现。 2. 吸收为单相传质过程，吸收剂吸收了气体中的溶质而流量在下降过程中不断增加，气体的流量相应的减少，因此气液
相流量在塔内都不能视为恒定。 3. 在中间再沸器所加入的热量其温度低于塔底加入热量的温度，在中间冷凝器所
